高中物理 考點12 交變電流（含2014高考試題）

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精考點12 交變電流選擇題1. (2014浙江高考)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓是u，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是i1,其末端間的電壓為u1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為i2。則()a.用戶端的電壓為b。輸電線上的電壓降為uc。理想變壓器的輸入功率為i12rd.輸電線路上損失的電功率為i1u【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下兩點進(jìn)行分析:（1）知道輸入功率等于輸出功率;（2）知道如何計算輸電線上的功率損失?！窘馕觥窟xa.理想變壓器輸入和輸出功率相同,設(shè)用戶端得到的電壓為u2,所以i1u1=u2i2,a

2、項正確；輸電線上電壓降為u=i1r,或者u=uu1，b項錯誤;理想變壓器輸入功率為p=i1u1，c項錯誤;損失的功率p=i12r,d項錯誤?！菊`區(qū)警示】遠(yuǎn)距離輸電問題涉及的物理量很多,有的同學(xué)由于弄不清這些物理量之間的關(guān)系而出錯。2。（2014福建高考）如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n4n2=n3,四根模擬輸電線的電阻r1、r2、r3、r4的阻值均為r,a1、a2為相同的理想交流電流表,l1、l2為相同的小燈泡，燈絲電阻rl2r，忽略燈絲電阻隨溫度的變化.當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時（）a。a1、a2兩表的示數(shù)相同b.l1、l2兩燈泡的亮度相同c。r1消耗的功率大于r

3、3消耗的功率d。r2兩端的電壓小于r4兩端的電壓【解題指南】解答本題時應(yīng)明確遠(yuǎn)距離輸電的原理。【解析】選d。據(jù)遠(yuǎn)距離輸電的原理可知,電源輸送相同功率時通過a1的電流小于通過a2的電流，r1、r2損失的功率小于r3、r4損失的功率，燈泡l1較亮,a、b、c錯誤；據(jù)u=ir可知d正確.3.（2014四川高考）如圖所示,甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時間變化的圖像,則（）a。用戶用電器上交流電的頻率是100 hzb。發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 vc.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定d。當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小【解題指南】解答本題應(yīng)從

4、以下三點進(jìn)行分析:(1）變壓器不改變交流電的頻率；（2）搞清楚交流電最大值與有效值之間的關(guān)系;（3）知道輸電線路上電流大小的決定因素。【解析】選d。由圖乙可知交流電的周期為0.02s,頻率為50 hz,則a錯誤；發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值是，則b錯誤;輸電線上的電流由用戶消耗的功率及降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比共同決定，則c錯誤;當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，設(shè)降壓變壓器副線圈兩端的電壓為u4,則u4沒變,由知,用戶消耗功率變小,降壓變壓器輸入功率變小，設(shè)降壓變壓器原線圈電壓為u3，又p入=i線u3,u3沒變，i線變小,r線未變,則輸電線上損失的功率減少,故d正確。4.（2014廣東高考)如圖所示的電

5、路中，p為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓u1不變，閉合電鍵s,下列說法正確的是（)a。p向下滑動時,燈l變亮b。p向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變c.p向上滑動時，變壓器的輸入電流變小d.p向上滑動時，變壓器的輸出功率變大【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下三點進(jìn)行分析：（1)理想變壓器電壓、電流和電功率分別由什么因素決定。（2）若為理想電源，并聯(lián)電路的各個支路間沒有影響。（3)在電壓一定的情況下，電阻越小,電功率越大.【解析】選b、d。理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定,與用電器無關(guān),故無論p怎樣滑動,變壓器的輸出電壓不變，燈l的亮度不變,a項錯誤、b項正確;理想變壓器的輸入電流和功率

6、由用電器決定,p向上滑動時，用電器的功率變大,變壓器的輸出功率和輸入電流都變大，c項錯誤、d項正確。5.（2014山東高考)如圖，將額定電壓為60v的用電器,通過一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開關(guān)s后,用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表）的示數(shù)分別為220v和2.2a。以下判斷正確的是（）a.變壓器輸入功率為484wb.通過原線圈的電流的有效值為0。6ac.通過副線圈的電流的最大值為2.2ad。變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=113【解題指南】解答本題應(yīng)從以下兩點分析：(1）在交流電路中交流電表均測量交變電流的有效值；(2)根據(jù)理想變壓器的電壓、電流關(guān)系去計算原、副線圈

7、的匝數(shù)比,原線圈中的電流。【解析】選b、d。變壓器副線圈電流表的讀數(shù)2.2a為有效值,故選項c錯誤;原線圈電壓表的讀數(shù)220v也為有效值，由變壓器的電壓關(guān)系，可得，d正確;由變壓器的電流關(guān)系,可得通過原線圈的電流為，故b正確;變壓器的輸入功率為p=u1i1=2200.6w=132w，選項a錯誤.6.(2014江蘇高考）遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為u1、u2,電流分別為i1、i2，輸電線上的電阻為r。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是（)a. b。i2= c。i1u1=r d.i1u1=i2u2【解題指南】理解遠(yuǎn)距離輸電要分清三個回路

8、以及它們之間的關(guān)系.對變壓器來說,輸出端和輸入端功率相等，電流、電壓與匝數(shù)有關(guān)系，對于中間回路,升壓變壓器的輸出端相當(dāng)于電源，導(dǎo)線電阻和降壓變壓器的輸入端相當(dāng)于用電器，可以利用閉合電路的歐姆定律將三者聯(lián)系起來.【解析】選d。對理想變壓器來說，電流與匝數(shù)成反比,a項錯誤;輸入功率等于輸出功率,d項正確；對圖中的中間電流， 而u2u導(dǎo),所以b項錯誤；導(dǎo)線消耗的功率為,i1u1為升壓變壓器的輸入功率，與輸出功率相等，即i1u1=i2u2,所以c項錯誤。7.(2014新課標(biāo)全國卷）如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為r的負(fù)載電阻串

9、聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為uab和ucd,則()a。uabucd=n1n2b.增大負(fù)載電阻的阻值r，電流表的讀數(shù)變小c。負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓ucd越大d.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下兩點進(jìn)行分析:（1）理解二極管的單向?qū)щ娦?（2）分析變壓器原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系.【解析】選b、d。若變壓器原線圈電壓為uab,則副線圈電壓為。由于二極管的單向?qū)щ娦允沟?,故，選項a錯誤;增大負(fù)載電阻的阻值r,則變壓器副線圈電流減小,原線圈電流也減小，即電流表的讀數(shù)變小,

10、選項b正確;cd間的電壓由變壓器的原線圈電壓決定,與負(fù)載電阻無關(guān)，選項c錯誤;將二極管短路時，ucd=u2，副線圈電流會加倍,所以原線圈電流也加倍，故選項d正確.【誤區(qū)警示】本題易把c、d端的電壓當(dāng)成變壓器副線圈兩端的電壓，得出uabucd=n1n2,從而錯選a項.錯誤原因是不理解理想變壓器的變壓規(guī)律和二極管的單向?qū)щ娦浴?.（2014天津高考)如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖乙中曲線a、b所示,則（）a.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合b.曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23c。曲線a表示的交變電動勢頻率為2

11、5hzd。曲線b表示的交變電動勢有效值為10v【解題指南】解答本題時應(yīng)從以下三點進(jìn)行分析:(1）理解磁通量與磁通量變化率的區(qū)別。（2）根據(jù)et圖像分析周期、轉(zhuǎn)速、頻率。（3)知道最大值與有效值的關(guān)系?！窘馕觥窟xa、c。線圈位于中性面時,磁通量最大,電動勢為零，a正確；轉(zhuǎn)速之比等于周期的反比,故該比值為32，b錯誤；頻率為周期的倒數(shù)，a的周期為0.04s，頻率為25 hz，c正確；正弦交變電流的電動勢的有效值為，已知，且,故可知，d錯誤?！菊`區(qū)警示】有些同學(xué)往往分辨不清磁通量和磁通量變化率,認(rèn)為線圈在中性面時,穿過的磁通量最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也最大，感應(yīng)電流也最大，導(dǎo)致錯解。9。（2014海南高考）理想變壓器上接有三個完全相同的燈泡,其中一個與該變壓器的原線圈串聯(lián)后接入交流電源，另外兩個并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知三個燈泡均正常發(fā)光.該變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為(）a.12 b。21c。23 d.32【解析】選b。設(shè)燈泡正常發(fā)光時的電流為i,由題意可知,通過原線圈的電流i1=i，通過副線